一、什么是元类?
一切源于,一名话,一切皆对对象。
class StanfordTeacher(object): school = 'Standford' def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python'%self.name)
所有的对象都是实例化或都说调用类而得到的(调用类的过程称为类的实例化),比如对象t1是调用类StanfordTeach得到的
t1 = StanfordTeacher('egon',18) print (type(t1))
如果一切皆为对象,那么类StanfordTeacher本质也是一个对象,既然所有的对象都是调用类得到的,那么StanfordTeachernt 必然也是调用了一个类得到的,这个类称为元类。
二、class关键字创建类的流程分析
class关键字定义的类本身也是一个对象,负责产生该对象的类称之为元类(元类可以简称为类的类),内置的元类为type
class关键字在帮我们创建类时,必然帮我们调用了元类StanfordTeacher=type()
一个类有三大组成部分:
1、类名class_name = "StanfordTeacher'
2、基类们class_bases=(object,)
3、类的名称空间class_dic,类的名称空间是执行类体代码而得到的调用type时会依次传入以上三个参数
class帮我们创建类时执行了以下四步:
1、拿到类名
2、拿到类的基类们
3、执行类体代码,拿到类的名称空间
4、调用元类得到类
三、自定义元类控制类StanfordTeacher的创建
一个类没有声明自己的元类,默认他的元类就是type,除了使用内置元类type,我们也可以通过继承type来自定义元类,然后使用metaclass关键字参数为一个类指定元类
class Mymeta(type): pass #只有继承了type类才能称之为一个元类,否则就是一个普通的自定义类 class StanfordTeacher(object,metaclass=Mymeta): school = 'Stanford' def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def say(self): print ('%s says welcome to the Stanford to learn Python'%self.name)
自定义元类可以控制类的产生过程,类的产生过程其实就是元类的调用过程
五、自定义元类近控制类StanfordTeacher的调用
__call__ 要想让obj对象变成一个可调用的对象,需要在该对象的类中定义一个方法就是__call__方法,该方法会在调用对象时自动触发
class Foo: def __call__(self,*args,**kwargs): print (self) print(args) print(kwargs) obj = Foo() #调用obj的返回值就是__call__方法的返回值 res=obj(1,2,3,x=1,y=2)
调用一个对象,就是触发对象所在类中的__call__方法的执行,如果把StanfordTeacher也当做一个对象,那么在StandfordTeacher这个对象的类中也必然存在一个__call__方法
默认地,调用t1= StafordTeacher('egon',18)会做三件事
1、产生一个空对象obj
2、调用__init__方法初始化对象obj
3、返回初始化好的obj
对应着,StanfordTeacher类中的__call__方法也应该做这三件事
六、属性查找
我们学习过继承的实现原理,如果把类当成对象去看,将下述继承应该说成是:对象StanfordTeacher继承对象Foo,对象Foo继承对象Bar,对象Bar继承对象object
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类,否则就是一个普通的自定义类 n=444 def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'> obj=self.__new__(self) self.__init__(obj,*args,**kwargs) return obj class Bar(object): n=333 class Foo(Bar): n=222 class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta): n=111 school='Stanford' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name) print(StanfordTeacher.n) #自下而上依次注释各个类中的n=xxx,然后重新运行程序,发现n的查找顺序为StanfordTeacher->Foo->Bar->object->Mymeta->type
StanfordTeacher ——> Foo ------>Bar------->object------>Mymeta
先对象层 再元类层
class Mymeta(type): n=444 def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'> obj=self.__new__(self) print(self.__new__ is object.__new__) #True class Bar(object): n=333 # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('Bar.__new__') class Foo(Bar): n=222 # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('Foo.__new__') class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta): n=111 school='Stanford' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name) # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('StanfordTeacher.__new__') StanfordTeacher('lili',18) #触发StanfordTeacher的类中的__call__方法的执行,进而执行self.__new__开始查找
总结,Mymeta下的__call__里的self.__new__在StanfordTeacher、Foo、Bar里都没有找到__new__的情况下,会去找object里的__new__,
而object下默认就有一个__new__,所以即便是之前的类均未实现__new__
class Mymeta(type):
n=444
def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'>
obj=self.__new__(self)
print(self.__new__ is object.__new__) #True
class Bar(object):
n=333
# def __new__(cls, *args, **kwargs):
# print('Bar.__new__')
class Foo(Bar):
n=222
# def __new__(cls, *args, **kwargs):
# print('Foo.__new__')
class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta):
n=111
school='Stanford'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name)
# def __new__(cls, *args, **kwargs):
# print('StanfordTeacher.__new__')
StanfordTeacher('lili',18) #触发StanfordTeacher的类中的__call__方法的执行,进而执行self.__new__开始查找